Exposición: Polímeros sintéticos

Los polímeros son macromoléculas que por lo general
son orgánicas, formadas por la unión de moléculas más
pequeñas llamadas monómeros, que forman enormes
cadenas de las formas más diversas.
 Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones.
 Algunas se parecen a las escaleras de mano y otras son
como redes tridimensionales.
ESTRUCTURA BASICA DE UN POLIMERO:

Los polímeros se obtienen gracias a la polimerización, en esta los monómeros se agrupan entre si y forman el polímero.


TIPOS DE POLIMEROS
según su origen :
polímeros sintéticos: Son los transformados o “creados” por el hombre. Están aquí todos los plásticos, los más conocidos en la vida cotidiana son el nylon, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC) y el polietileno. permiten aplicarlos en construcción, embalaje, industria automotriz, aeronáutica, electrónica, agricultura o medicina.
POLIMEROS SEMISINTETICOS: Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado.


POLIMEROS SINTETICOS:
Los polímeros sintéticos son aquellos que son creados por el hombre a partir de elementos propios de la naturaleza.
Estos polímeros sintéticos  son creados para funciones especificas y poseen características  para cumplir estas mismas.


CLASIFICACION:
Termoplásticos: los plásticos mas utilizados pertenecen a este grupo; sus macromoléculas están dispersas libremente sin entrelazarse. Se reblandecen con el calor obteniendo la forma deseada.
Termoestables: sus macromoléculas se entrecruzan formando una red de malla delgada. No permite cambios de forma con el calor.
Elastómeros: sus macromoléculas se ordenan de forma  de red de malla con pocos enlaces. Permite obtener plásticos con gran elasticidad.


EJEMPLOS:
Nylon

es un polímero artificial que pertenece al grupo de las poliamidas.

Se genera formalmente por la poli condensación de un diacido con una diamina.

Es una fibra manufacturada la cual esta formada por repetición de unidades con uniones amida entre ellas.
Las sustancias que componen al nylon son poliamidas
sintéticas de cadena larga que poseen grupos amida (-
CONH-) como parte integral de la cadena polimérica.


CARACTERISTICAS:
No se disuelve en agua ni en disolventes orgánicos convencionales.
Es posible hacer filamentos mucho más finos que los de las fibras convencionales.
Su resistencia a la tensión es mucho mayor que la de la lana, la
seda, el rayón o el algodón. Es posible aplicar tintes a la masa
fundida de nylon o al tejido de la fibra ya terminado.
se seca rápidamente y no suele requerir planchado.
Resistencia al desgaste y al calor TAMBIEN ES Inflamable.
El nylon se usa principalmente en la industria textil


USOS GENERALES:
- FIBRAS DE NYLON
- MEDIAS
- CERDAS DE CEPILLOS DE DIENTES
- HILO PARA PESCAR
- REDES
- PIEZAS DE AUTOS
- ENGRANES DE MAQUINAS
- CUERDAS DE GUITARRA
- TORNILLOS
- CHAQUETAS- PARACAIDAS 



POLIETILENO
—Polietileno:(PE) es químicamente el polímero más
simple.
—Se representa con su unidad repetitiva (CH2-CH2)n.
—Por su alta producción mundial (aproximadamente 60
millones de toneladas son producidas anualmente). es
también el más barato, siendo uno de los plásticos más comunes.
—Es químicamente inerte.
—Se obtiene de la polimerización del etileno (de fórmula
química CH2=CH2 y llamado eteno por la IUPAC), del
que deriva su nombre. 
POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD:

Características

◦ No tóxico

◦ Flexible

◦ Liviano

◦ Transparente

◦ Inerte (al contenido)

◦ Impermeable

◦ Poca estabilidad dimensional, pero fácil procesamiento

◦ Bajo costo

Es un sólido blando translúcido.

Se deforma completamente por calentamiento.

Sus Films se estiran fácilmente, por lo que se usan comúnmente para envoltorios (de comida, por ejemplo).

También se vuelve quebradizo a -80 ° C

APLICACIONES DEL PEBD

Bolsas de todo tipo: supermercados, boutiques, panificación, congelados, industriales, etc.

Películas para agro

Recubrimiento de acequias

Envasamiento automático de alimentos y productos industriales: leche, agua, plásticos, etc.

Stretch film

Base para pañales desechables

Bolsas para suero

Contenedores herméticos domésticos

Bazar

Tubos y pomos: cosméticos, medicamentos y alimentos

Tuberías para riego.

POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD

PEAD; densidad igual o menor a 0.941 g/cm3.

Tiene un bajo nivel de ramificaciones, por lo cual su densidad es alta.

Resistente a las bajas temperaturas

Alta resistencia a la tensión

Compresión, tracción

Baja densidad en comparación con metales u otros materiales

Impermeable

Inerte (al contenido)

Baja reactividad

No tóxico

Poca estabilidad dimensional

Es un sólido rígido translúcido

Se ablanda por calentamiento y puede ser moldeado como películas delgadas y envases

A temperatura ambiente no se deforma ni estira con facilidad.

Se vuelve quebradizo a -80°C.

Es insoluble en agua y en la mayoría de los solventes orgánicos.

APLICACIONES DEL PEAD

Envases para: detergentes, lejía, aceites automotor, shampoo, lácteos

Bolsas para supermercados

Bazar y menaje

Cajones para pescados, gaseosas, cervezas

Envases para pintura, helados, aceites

Tambores

Tuberías para gas, telefonía, agua potable, minería, láminas de drenaje y uso sanitario

Macetas

Bolsas tejidas

Guías de cadena, piezas mecánicas.

También se usa para recubrir lagunas, canales, fosas de neutralización, contra tanques, estanques de agua, plantas de tratamiento de aguas, lagos artificiales, canalones de lámina, etc..

SILICONA

Es un polímero inoloro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de aplicaciones industriales, como lubricantes, adhesivos, moldes, impermeabilizantes, y en aplicaciones médicas y quirúrgicas, como prótesis valvulares cardíacas e implantes de mamas.
Se deriva de la roca de cuarzo y al ser calentado en presencia de carbono produce silicona elemental.


PVC
El PVC es el producto de la polimerización del monómero de cloruro de vinilo a policloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es la más versátil de la familia de los plásticos; pues además de ser termoplástica, a partir de ella se pueden obtener productos rígidos y flexibles. A partir de procesos de polimerización, se obtienen compuestos en forma de polvo o pellet, plastisoles, soluciones y emulsiones.


TEFLON (PTFE)
Polímero similar al polietileno en el que los átomos de hidrógeno han sido sustituidos por fluor. La fórmula química del monómero tetrafluoroetano, es CF2=CF2.

La multinacional DuPont fue la primera en comercializar éste y otros 4 polímeros de semejante estructura molecular y propiedades.
La virtud principal de este material es que prácticamente es inerte, esto se debe a la protección de átomos de flúor sobre la cadena carbonada.
Su toxicidad es prácticamente nula y tiene un bajo coeficiente de rozamiento.
Otra cualidad característica es su impermeabilidad, manteniendo además sus cualidades en ambientes húmedos.
Es también un gran aislante eléctrico y sumamente flexible, no se altera por la acción de la luz.
Su cualidad más conocida es la anti-adherencia.
El PTFE tiene múltiples aplicaciones:
En revestimientos de aviones, cohetes y naves espaciales.
Uso de lubricantes.
En medicina se utiliza para prótesis, creación de tejidos artificiales y vasos sanguíneos e incluso en operaciones estéticas.
Revestimientos de cables o dieléctrico de condensadores.
En utensilios de cocina como sartenes y ollas.
Pinturas y barnices
Mangueras
Recubrimiento de balas perforantes


POLIESTIRENO (PS)

¨Polímero termoplástico que se obtiene de la polimerización del estireno.

¨Existen 4 tipos principales:

¨El PS cristal, que es transparente, rígido y quebradizo.

¨El poliestireno de alto impacto, que es resistente y opaco.

¨El poliestireno expandido, que es muy ligero.

¨El poliestireno extrusionado, que es similar al expandido pero más denso e impermeable.  

Las aplicaciones principales del PS choque y el PS cristal son la fabricación de envases mediante extrusión-termoformado, y de objetos diversos mediante moldeo por inyección. Las formas expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes térmicos en construcción.

Su peso molecular promedio varía entre 100.000 y 400.000 g/mol. Cuanto menor es su peso molecular, mayor es la fluidez, pero menor su resistencia mecánica.

Sus mecanismos de reacción son 4 diferentes:

1. Por radicales libres.

2. Polimerización aniónica.

3. Polimerización catiónica.

4. Sobre catalizador.  

Sus ventajas son su facilidad de uso y su costo relativamente bajo.

Sus desventajas son su baja resistencia a la alta temperatura y su resistencia mecánica modesta.

Algunas de sus aplicaciones:

Fabricación de objetos mediante moldeo por inyección, cómo: carcasas de televisión, impresoras, puertas, maquinillas de afeitar desechables, juguetes.  

El poliestireno cristal se utiliza también en moldeo por inyección, es ahí donde la transparencia y el bajo costo son importantes: cajas de CD, perchas, cajas para huevos. 

Elaboración de envases desechables de productos lácteos.

Aislante térmico y acústico.

Indumentaria deportiva: chalecos salvavidas, cascos de ciclismo.

POLIACETATO DE VINILO

Material termoplástico también conocido como Cola Blanca.

Se utiliza principalmente para la fabricación de láminas, planchas y recubrimientos de suelo. También para la resina base de pintura y barniz, laca, adhesivos y aprestos.

Monómero. El acetato de vinilo, se prepara por adición de ácido acético al acetileno. La reacción puede realizarse en fase líquida o vapor.

Polimerización. La polimerización en masa del acetato de vinilo es difícil de controlar a elevadas conversiones y además las propiedades del polímero pueden deteriorarse por ramificación de la cadena. La polimerización en masa o en disolución de detienen normalmente a conversiones entre bajas y medias, tras lo que se elimina por destilación el monómero. 

Una de sus aplicaciones principales es la producción de pinturas basadas en emulsiones acuosas. El bajo costo, estabilidad, rápido secado lo ha llevado a su gran aceptación y uso.

Es también de uso extendido en adhesivos, tanto del tipo emulsión como del de fusión en caliente. 

POLIPROPILENO (PP)

Se obtiene de la polimerización del propilenoo propeno.

Pertenece al grupo de las poliolefinas y es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones que incluyen empaques de alimentos, tejidos, equipo de laboratorio, componentes automotrices y películas transparentes. Tiene gran resistencia contra diversos solventes químicos, así como contra álcalis y ácidos. 

Por su mecanismo de polimerización, el PP es un polímero de reacción en cadena. Por su composición química es un polímero vinílico y en particular una poliolefina.

Las moléculas de PP se componen de una cadena principal de átomos de carbono enlazados entre sí, de la cual cuelgan grupos metilo a uno u otro lado de la cadena.

Cuando todos los grupos metilo están del mismo lado se habla de "polipropileno isotáctico"; cuando están alternados a uno u otro lado, de "polipropileno sindiotáctico"; cuando no tienen un orden aparente, de "polipropileno atáctico". Las propiedades del PP dependen enormemente del tipo de tacticidad que presenten sus moléculas.

Las imágenes siguientes ilustran los distintos tipos de polipropileno según su tacticidad. Los átomos de carbono se representan en rojo (grandes) y los de hidrógeno en azul (pequeños).

El PP isotáctico comercial es muy similar al polietileno, excepto por las siguientes propiedades:

Menor densidad: el PP tiene un peso específico entre 0,9 g/cm³ y 0,91 g/cm³, mientras que el peso específico del PEBDoscila entre 0,915 y 0,935, y el del PEAD (polietileno de alta densidad) entre 0,9 y 0,97 (en g/cm³)

Temperatura de reblandecimiento más alta

Mayor tendencia a ser oxidado

El PP tiene un grado de cristalinidad intermedio entre el polietileno de alta y el de baja densidad.

El PP es transformado mediante muchos procesos diferentes. Los más utilizados son:

Moldeo por inyección, ej. Juguetes.

Moldeo por soplado, ej. Botellas.

Termoformado, ej. Contenedores de alimento

Producción de fibras 

IMPACTO AMBIENTAL DE POLIMEROS SINTETICOS

Aspectos positivos

Un gran número de materiales están construidos por polímeros y muchos de ellos son irremplazables en el actual mundo tecnológico.

Aspectos negativos

La inadecuada eliminación de los polímeros contribuye en buena parte a la degradación ambiental por acumulación de basura.

Muchos artículos de plástico son peligrosas armas destructivas. Por ejemplo, las bolsas plásticas pueden ser causantes de asfixia si se recubre la cabeza con ellas y no se logra retirarlas a tiempo.

Especies como la tortura gigante, mueren al ingerir bolsas plásticas que flotan en el mar, confundiéndolas con esperma de peces, su alimento habitual.

La no biodegradación impide su eliminación en relleno sanitario y además disminuye notablemente la presencia de colonias bacterianas en torno a los plásticos.

La incineración puede generar compuestos venenosos. Por ejemplo, HCl (g) y HCN (g)

Los envases plásticos empleados para alimentos no pueden volver a usarse ya que no existen métodos efectivos de esterilización.

Polímeros No degradables: PE, PET, PS, PP, PVC

Polímeros Degradables:  Almidón, celulosa, polietilenglicol, polihidroxibutirato, polihidroxivalerato, policaprolactona, poliácido glicólico, poliácido láctico, celulosa.

TIPOS DE DEGRADACIÓN

Fotodegradación

Degradación Térmica

Degradación Hídrica

Biodegradación

El reciclado de residuos plásticos se encuentra mucho menos desarrollado que el de otros materiales presentes en los RSU, como el papel, vidrio, metales, etc. En la actualidad, además de su acumulación en vertederos controlados, existen tres alternativas para conseguir un adecuado tratamiento o eliminación de residuos plásticos: el reciclado mecánico, la incineración con recuperación de energía y el reciclado químico. El reciclado químico, una de las alternativas más limpias y prometedoras, consiste en la transformación de residuos de naturaleza polimérica en productos químicos de interés industrial, que pueden ser los monómeros de partida o mezclas de compuestos con posibles aplicaciones como combustibles o materias primas de la Industria Química.

De forma más sencilla: el polipropileno es, en realidad, una forma muy refinada del petróleo, por lo tanto, tiene un poder calorífico muy alto (se degrada a 286º C), en años podríamos decir que tardaría 500 años en desintegrarse. Pero en términos prácticos, la destinación eficiente a través de incineración, es difícil. En la mayor parte del mundo, la capacidad instalada es insuficiente debido a los problemas asociados con las emisiones, la necesidad de transportar los plásticos por largas distancias para incineradores, y la actitud negativa del público en relación a la construcción de nuevos incineradores en un futuro próximo.

En definitiva, la mejor forma de deshacerse de este componente, es reciclar el recipiente que lo contiene, de paso, aprovechamos su materia prima.

http://www.youtube.com/watch?v=By-Tul52S7E